gdy jakakolwiek Ruda znajduje się w znacznej odległości pod powierzchnią, ilość odpadów, które należy usunąć, aby odkryć rudę w górnictwie powierzchniowym, staje się zaporowa i należy wziąć pod uwagę techniki podziemne. W porównaniu z górnictwem podziemnym liczą się koszty, które na każdą tonę wydobywanego materiału są znacznie wyższe pod ziemią niż na powierzchni. Istnieje wiele powodów, z których nie najmniej jest to, że rozmiar podziemnych urządzeń górniczych-ze względu na warunki gruntowe, geometrię korpusu rudy i inne czynniki – jest znacznie mniejszy niż w odkrywce. Ponadto dostęp jest znacznie bardziej ograniczony. Wszystko to oznacza, że wydajność, mierzona w tonach wyprodukowanych na pracownika na zmianę, może być od 5 do 50 razy niższa, w zależności od techniki wydobywczej, niż na powierzchni. Zrównoważone jest to faktem, że pod ziemią wydobywa się tylko rudę, podczas gdy w odkrywce często na każdą tonę rudy wydobywa się kilka ton odpadów.

Po podjęciu decyzji o zejściu pod ziemię, wybrana metoda wydobycia zależy od wielkości, kształtu i orientacji korpusu rudy, stopnia mineralizacji, wytrzymałości materiałów skalnych i głębokości. Na przykład, jeśli ruda jest bardzo wysokiej jakości lub niesie wysoką cenę, można zastosować metodę wyższych kosztów. Aby zminimalizować mieszanie rudy i odpadów, dostępne są wysoce selektywne metody ekstrakcji, ale jeśli Ruda i odpady mogą być łatwo oddzielone później (na przykład za pomocą magnesów w przypadku magnetytu), można wybrać mniej selektywną metodę wydobycia luzem.

orientacja, w szczególności zanurzenie, ciała rudy jest szczególnie ważna w wyborze metody. Jeśli zanurzenie jest większe niż około 50°, można rozważyć systemy wykorzystujące grawitację do przemieszczania rudy. Jeśli zanurzenie jest mniejsze niż około 25°, można rozważyć systemy wykorzystujące zużyte gumą urządzenia do transportu rudy. W przypadku korpusów rudy, które znajdują się pomiędzy nimi, wymagane są specjalne konstrukcje.

otwory wykonane w procesie wydobywania rudy nazywane są stopami lub pomieszczeniami. Istnieją dwa etapy związane z zatrzymaniem. Pierwszym z nich jest rozwój—czyli przygotowanie bloków rudy do wydobycia-a drugim sama produkcja, czyli stopowanie. Rozwój rudy jest na ogół znacznie droższy w przeliczeniu na tonę niż stopowanie, tak że dokłada się wszelkich starań, aby zmaksymalizować ilość stopowania dla danej ilości rozwoju. W przypadku zanurzania ciał rudy, takich jak ta przedstawiona na rysunku, oznacza to jak największą odległość między poziomami produkcji. Wynikające z tego większe otwory dałyby możliwość korzystania z większych, bardziej wydajnych urządzeń, a do osiągnięcia danego poziomu produkcji potrzebna byłaby mniejsza liczba maszyn i miejsc pracy.

w stopingu geometria—czyli wielkość i kształt—korpusu rudy nakłada jedno ograniczenie na wielkość otworów, które można zbudować, a wytrzymałość skał rudy i ścian narzuca drugie. Większość materiałów skalnych jest z natury znacznie mocniejsza niż beton używany do budowy autostrad, mostów i budynków, ale zawierają również różnego rodzaju defekty konstrukcyjne i to właśnie te defekty determinują wytrzymałość struktury skalnej. Jeśli wady są bardzo blisko siebie, wypełnione pokruszonymi materiałami i niekorzystnie zorientowane, otwory podziemne muszą być utrzymywane na małym poziomie.

w miarę zagłębiania się w ziemię zwiększa się grubość, a co za tym idzie, masa leżącej na niej skały. Ciśnienie z boków również wzrasta wraz z głębokością; wielkość tego ciśnienia zależy od rodzaju skały i sytuacji geologicznej, ale może wahać się od około jednej trzeciej ciśnienia pionowego do nawet trzykrotności ciśnienia pionowego. W najgłębszych kopalniach na świecie, które znajdują się ponad 4 km (2,5 mil) pod powierzchnią, ciśnienie staje się tak duże, że skała dosłownie eksploduje. Te wybuchy skał są głównymi ograniczeniami wydobycia na głębokości. Wyspecjalizowana dziedzina inżynierii znana jako mechanika skał zajmuje się interakcją między masą skalną a otworami kopalnianymi.

rozwój kopalni

przed rozpoczęciem produkcji rudy wymagana jest pewna inwestycja kapitałowa w prace rozwojowe kopalni. W kopalniach odkrywkowych polega to na budowie dróg dojazdowych i oddzieleniu nakładających się odpadów w celu odsłonięcia rudy i ustalenia początkowej geometrii ławki. Dla kopalni podziemnej etap rozwoju jest znacznie bardziej skomplikowany. Niektóre z elementów rozwoju podziemnej kopalni są zilustrowane na rysunku.

otwory pionowe: szybów i wzniesień

głównym środkiem dostępu do podziemnego korpusu rudy jest pionowy otwór zwany szybem. Szyb jest wydobywany lub zatopiony od powierzchni w dół na głębokość nieco poniżej najgłębszego planowanego horyzontu wydobywczego. W regularnych odstępach wzdłuż wału, poziome otwory zwane dryfami są napędzane w kierunku korpusu rudy. Każdy z tych głównych horyzontów roboczych nazywany jest poziomem. Szyb jest wyposażony w windy (zwane klatkami), za pomocą których pracownicy, Maszyny i materiały wchodzą do kopalni. Ruda jest transportowana na powierzchnię w specjalnych przenośnikach zwanych skipami.

Wały zazwyczaj mają przedziały, w których znajdują się przewody mediów (np. sprężone powietrze, energia elektryczna lub woda). Służą one również jako jeden z elementów ogólnego systemu wentylacji kopalni. Świeże powietrze może dostać się do kopalni przez szyb produkcyjny i opuścić przez inny szyb lub odwrotnie.

innym sposobem uzyskania dostępu do podziemia jest rampa—czyli tunel poprowadzony w dół od powierzchni. Dość powszechne są również wewnętrzne rampy przechodzące z jednego poziomu na drugi. Jeśli topografia jest górzysta, możliwe jest dotarcie do korpusu rudy przez prowadzenie poziomych lub prawie poziomych otworów od strony góry; w górnictwie metali otwory te nazywane są aditami.

Ruda wydobywana na różnych poziomach jest wyrzucana do pionowych lub prawie pionowych otworów zwanych rudami, przez które spada grawitacyjnie do najniższego poziomu w kopalni. Tam jest kruszony, przechowywany w pojemniku na rudę i ładowany do skipów na stacji pomp-napełniania. W ramie głowicy na powierzchni, skipy zrzucają swoje ładunki, a następnie wracają, aby powtórzyć cykl. Niektóre popularne alternatywne techniki transportu rudy to przenośniki taśmowe i transport ciężarowy. Pionowe lub prawie pionowe otwory są czasami napędzane do transportu skał odpadowych, chociaż większość kopalń próbuje pozostawić skały odpadowe pod ziemią.

pionowe lub subvertical połączenia między poziomami na ogół są napędzane z niższego poziomu w górę poprzez proces zwany podnoszeniem. Wiertnice o średnicy od 2 do 5 metrów (7 do 16 stóp) i długości do kilkuset metrów są często wiercone przez potężne wiertarki. Utworzone w ten sposób otwory mogą być wykorzystywane jako przejścia rudy, przejścia odpadów lub otwory wentylacyjne. Podziemny pionowy otwór napędzany z górnego poziomu w dół nazywany jest winzem; jest to wał wewnętrzny.